Flow zones in unsaturated soil due to barometric pumping
Other Title(s)
مناطق الجريان في التربة غير المشبعة بفعل الضخ الجوي
Joint Authors
Abbas, Talib R.
Abd al-Majid, Muhammad A.
Ghazi, Inmar N.
Source
Engineering and Technology Journal
Issue
Vol. 28, Issue 10 (31 Oct. 2010), pp.1900-1909, 10 p.
Publisher
Publication Date
2010-10-31
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
10
Main Subjects
Earth Sciences, Water and Environment
Topics
Abstract AR
أن دراسة جريان الغاز في التربة غير المشبعة مهمة للوصول إلى نمذجة رياضية أفضل لانتقال المركبات العضوية المتطايرة.
إذ يحصل جريان غاز في التربة غير المشبعة و بصورة طبيعية نتيجة التذبذبات في الضغط الجوي.
حيث يحصل التذبذب في الضغط الجوي على نمطين، الأول تذبذب يومي يناغم التسخين و التبريد اليومي للهواء الجوي، و الثاني تذبذب بفترات أطول ناتجا من مرور منخفضات أو مرتفعات ضغط جوي.
يتراوح التذبذب اليومي للضغط الجوي حوالي 5 – 4 ملي بار، في حين ممكن أن يصل التذبذب الناتج من مرور منخفضات أو مرتفعات ضغط جوي إلى 25 ملي بار أو أكثر. تم اعتماد نموذج رياضي ذو بعد واحد لدراسة جريان الغاز تحت سطح التربة متأثرا بتذبذبات الضغط الجوي.
يوضح الحل التحليلي للنموذج الرياضي أن الطور الغازي في المنطقة غير المشبعة من التربة يتحرك بسرعة جيبية تتناقص سعتها مع العمق.
و يمكن تمييز منطقتين، الأولى يمكن للغاز الوصول إلى سطح التربة و يختلط و بصورة مستمرة مع الهواء النظيف و يبلغ سمك هذه المنطقة من 0.05 إلى 0.8 متر، و الثانية و التي يتذبذب فيها الهواء حول موقعه الأصلي ويبقى داخل التربة.
إذ من الممكن أن تصل سعة التذبذب في هذه المنطقة إلى 0.24 متر عندما يكون عمق الحدود غير النفاذة السفلى 10 متر.
و تزاد سعة التذبذب هذه كلما كان عمق الحدود غير النفاذة اكبر.
أن اختلاط الهواء في المنطقة الأولى مع الهواء النظيف فوق سطح التربة و تذبذب الهواء في المنطقة الثانية ممكن أن يكون له تأثير ذو قيمة على الانتقال الطبيعي للمركبات العضوية المتطايرة في التربة ضمن هاتين المنطقتين.
Abstract EN
The study of gas flow in unsaturated soil is important for better modeling of volatile organic compounds (VOCs) transport.
A gas flow in unsaturated soil can be induced naturally by the atmospheric pressure fluctuation.
Oscillations in barometric pressure are both diurnal, corresponding to daily heating and cooling of the atmosphere, and of longer time periods, resulting from the passage of weather fronts.
Daily variations will average about 4 to 5 mbar while those due to weather front passage can be 25 mbar or more.
A one-dimensional conceptual model was used to investigate the advective gas flow zones in the subsurface induced by the natural atmospheric pressure fluctuation.
From analytical solution, it is clear that the gas phase inside unsaturated zone moves with sinusoidal velocity whose amplitude decrease with depth.
Two zones can be distinguished.
First in which the gas phase can reach the soil surface and continuously mixed with clean air.
The depth "Penetration Depth" of this zone may range from 0.05m to 0.8m.
Second is "Oscillation Zone" in which the air oscillates around its original position but still remains in the soil.
Maximum air displacement toward the upper boundary may reach 0.24m when the depth of the lower impermeable boundary is 10m.
This displacement is more as the lower impermeable boundary is deeper.
The mixing of air above penetration depth with clean air above soil surface and the oscillation of air below penetration depth may have a significant effect on natural VOCs transport and fate in the soil region within
American Psychological Association (APA)
Abbas, Talib R.& Abd al-Majid, Muhammad A.& Ghazi, Inmar N.. 2010. Flow zones in unsaturated soil due to barometric pumping. Engineering and Technology Journal،Vol. 28, no. 10, pp.1900-1909.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-381316
Modern Language Association (MLA)
Abbas, Talib R.…[et al.]. Flow zones in unsaturated soil due to barometric pumping. Engineering and Technology Journal Vol. 28, no. 10 (2010), pp.1900-1909.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-381316
American Medical Association (AMA)
Abbas, Talib R.& Abd al-Majid, Muhammad A.& Ghazi, Inmar N.. Flow zones in unsaturated soil due to barometric pumping. Engineering and Technology Journal. 2010. Vol. 28, no. 10, pp.1900-1909.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-381316
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes appendices : p. 1908-1909
Record ID
BIM-381316